Patent DE-102011007083-B4 (DE)
Title: Verfahren zum Steuern des Positionierens eines Aktuators mit einem Wellgetriebe
Inventor: OKITSU YOSHIFUMI
IPC: G05D3/12
Filed: 2011-04-08
Granted: 2023-10-05
Abstract: Verfahren zur Positionssteuerung eines Aktuators (1), in dem eine Ausgangsrotation eines Motors (2) über ein Wellgetriebe (3) reduziert und die Ausgangsrotation an eine Lastwelle (7) ausgegeben wird, und die Positionierung der Lastwelle (7) basierend auf einer Rotationsposition und der Drehzahl einer Motorwelle (5) des Motors (2) gesteuert wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es einschließt:
 Durchführen einer nicht-linearen elastischen Kompensation, um eine Reduktion der Genauigkeit, mit der die Positionierung der Lastwelle (7) gesteuert wird, wie sie durch nicht-elastische Deformation in Reaktion auf eine Drehmomentbelastung des Wellgetriebes (3) verursacht wird, zu verhindern; und
 bei der nicht-linearen elastischen Kompensation
 Konstruieren eines Betriebsmodells, das unter Benutzung einer strengen Linearisierungstechnik des zu steuernden Aktuators (1) linearisiert worden ist, und Definieren der Linearisierungsrückkopplung α(x) und der Eingangskonversion β(x) sowie der Eigenschaften des Expansionssystems vom Eingangswert v zum Ausgangswert y gemäß den Formeln (A), (B) und (C):
 [Formel A]
           α     (   x   )     ⋅   x   =   −         J   m       J   l     N         D   g       K   t           {       1       J   l           d     d   t         τ   g       (       θ     t   m         )     −     (           D   l     +     D   g           J   l   2         +         D   g           J   m       J   l       N   2           )       τ   g       (       θ     t   w         )                                    +         (               (       D   l     +     D   g       )       2           J   l   2         +         D   g   2           J   m       J   l       N   2           )       ω   l     −     (           D   l       D   g     +     D   g   2           J   l   2     N       +         D   m       D   g       N   2     +     D   g   2           J   m       J   l       N   3           )       ω   m       }               
 [Formel B]
       β     (   x   )     ⋅   v   =         J   m       J   l     N         D   g       K   t         v         
 [Formel C]
             d   3     y       d     t   3         =   v         
 Messen der nicht-linearen elastischen Deformation in Reaktion auf eine Drehmomentbelastung des Wellgetriebes (3);
 Definieren eines nicht-linearen elastischen Modells τ g (θ tw ) unter Benutzung eines kubischen Polynoms, wie in Formel (D) gezeigt, wobei die Konstante als Null definiert ist, um es zu ermöglichen, die Messresultate zu reproduzieren;
 [Formel D]
         τ   g       (       θ     t   w         )     =     K     g   3         θ     t   w     3     +     K     g   2         θ     t   w     2     +     K     g   1         θ     t   w             
 und Eingeben des in das Betriebsmodell eingegebenen Stroms und der Motorposition des Betriebsmodells als Vorwärtssteuerungsbefehlsstrom bzw. Vorwärtssteuerungsmotorpositionierungsbefehl in ein Steuersystem mit halbgeschlossenem Regelkreis zum Steuern des Positionierens der Lastwelle, wenn der Befehlswert ein Lastbeschleunigungsbefehl ist.